Hoʻokahi photon InGaAs photodetector

Kiʻi kiʻi hoʻokahiʻO InGaAs photodetector

Me ka ulu wikiwiki o LiDAR, kaʻike māmāʻenehana a me ka ʻenehana ranging i hoʻohana ʻia no ka ʻenehana ʻike kiʻi kaʻa kaʻa i ʻoi aku ka kiʻekiʻe o nā koi, ʻaʻole hiki i ka naʻau a me ka hoʻonā manawa o ka mea ʻike i hoʻohana ʻia i ka ʻenehana ʻike kukui haʻahaʻa haʻahaʻa hiki ʻole ke hoʻokō i nā pono maoli. ʻO ka photon hoʻokahi ka mea liʻiliʻi loa o ka ikehu o ka mālamalama, a ʻo ka mea ʻike me ka hiki ke ʻike i ka photon hoʻokahi ka mea hana hope loa o ka ʻike haʻahaʻa. Hoʻohālikelike ʻia me InGaAsʻIke kiʻi APD, Hoʻokahi-photon detectors ma muli o InGaAs APD photodetector loaʻa ka wikiwiki pane kiʻekiʻe, ʻike a me ka pono. No laila, ua lawe ʻia kahi moʻo noiʻi ma IN-GAAS APD photodetector hoʻokahi photon detectors ma ka home a ma waho.

Ua hoʻomohala mua nā mea noiʻi mai ke Kulanui o Milan ma Italia i kahi kumu hoʻohālike ʻelua-dimensional e hoʻohālikelike i ke ʻano transient o kahi photon hoʻokahi.ʻike kiʻi avalanchei ka makahiki 1997, a hāʻawi i nā hopena hoʻohālikelike helu o nā hiʻohiʻona transient o kahi photon avalanche photodetector hoʻokahi. A laila ma 2006, ua hoʻohana nā mea noiʻi iā MOCVD e hoʻomākaukau i kahi geometric planarInGaAs APD photodetectorhoʻokahi photon detector, i hoʻonui i ka pono hoʻokahi-photon detection efficiency i ka 10% ma ka ho'ēmiʻana i ka papa hoʻomanaʻo a me ka hoʻonuiʻana i ke kahua uila ma ka pilina heterogeneous. Ma 2014, ma ka hoʻomaikaʻi hou ʻana i nā kūlana diffusion zinc a me ka hoʻomaikaʻi ʻana i ka hoʻolālā kū pololei, ʻoi aku ka kiʻekiʻe o ka detector photon hoʻokahi, a hiki i 30%, a loaʻa i kahi jitter manawa o kahi 87 ps. Ma 2016, SANZARO M et al. ua hoʻohui i ka InGaAs APD photodetector hoʻokahi-photon detector me ka monolithic integrated resistor, ua hoʻolālā i kahi module helu helu hoʻokahi-photon e pili ana i ka mea ʻike, a ua noi i kahi ʻano hoʻopiʻi hybrid i hoʻemi nui i ka hoʻopiʻi avalanche, a laila e hōʻemi ana i ka post-pulse a me ka crosstalk optical, a e ho'ēmi ana i ka manawa jitter i 70 ps. Ma ka manawa like, ua hana pū kekahi mau hui noiʻi i ka noiʻi ma InGaAs APDmea nānā kiʻiʻike kiʻi kiʻi hoʻokahi. No ka laʻana, ua hoʻolālā ʻo Princeton Lightwave i ka InGaAs/InPAPD i kahi mea ʻike kiʻi kiʻi hoʻokahi me ka hoʻolālā planar a hoʻokomo iā ia i ka hoʻohana pāʻoihana. Ua ho'āʻo ka Shanghai Institute of Technical Physics i ka hana hoʻokahi-photon o APD photodetector me ka hoʻohana ʻana i ka wehe ʻana i nā waihona zinc a me ke ʻano puʻupuʻu capacitive balanced gate pulse me kahi helu ʻeleʻele o 3.6 × 10 ⁻⁴/ns pulse ma ke alapine pulse o 1.5 MHz. Joseph P et al. ua hoʻolālā i ka hoʻolālā mesa InGaAs APD photodetector hoʻokahi photon detector me kahi ākea ākea, a hoʻohana iā InGaAsP ma ke ʻano he mea hoʻoheheʻe ʻia e loaʻa ai kahi helu ʻeleʻele haʻahaʻa me ka ʻole o ka pili ʻana i ka pono ʻike.

ʻO ke ʻano hana o ka InGaAs APD photodetector hoʻokahi photon detector he ʻano hana manuahi, ʻo ia hoʻi, pono ka APD photodetector e kinai i ke kaapuni āpau ma hope o ka loaʻa ʻana o ka avalanche, a hoʻōla hou ma hope o ke kinai ʻana no kekahi manawa. I mea e hōʻemi ai i ka hopena o ka hoʻopaneʻe ʻana o ka manawa, ua māhele ʻia ʻo ia i ʻelua ʻano: ʻO ka hoʻohana ʻana i ke kaapuni hoʻopiʻi passive a i ʻole ka hana hoʻokō e hoʻokō ai i ka quenching, e like me ke kaʻaahi quenching hana i hoʻohana ʻia e ka R Thew, etc. Kiʻi (a) , (b) he kiʻi maʻalahi o ka mana uila a me ke kaapuni quenching ikaika a me kona pilina me APD photodetector, i hoʻomohala ʻia e hana ma ka puka a i ʻole ke ʻano holo manuahi, e hōʻemi nui ana i ka pilikia post-pulse i ʻike ʻole ʻia ma mua. Eia kekahi, ʻo ka ʻike pono ʻana ma 1550 nm he 10%, a ua hoʻemi ʻia ka hopena o ka post-pulse i lalo o 1%. ʻO ka lua, ʻo ia ka hoʻomaopopo ʻana i ka quenching wikiwiki a me ka hoʻihoʻi ʻana ma o ka kāohi ʻana i ke kiʻekiʻe o ka volta bias. No ka mea ʻaʻole i hilinaʻi ʻia i ka mana manaʻo o ka puʻupuʻu avalanche, ua hoʻemi nui ʻia ka manawa lohi o ka quenching a hoʻomaikaʻi ʻia ka ʻike ʻana o ka mea ʻike. No ka laʻana, hoʻohana ʻo LC Comandar et al i ke ʻano gated. Ua hoʻomākaukau ʻia kahi mea ʻike kiʻi kiʻi hoʻokahi i hoʻokumu ʻia ma InGaAs/InPAPD. Ua ʻoi aku ka maikaʻi o ka ʻike kiʻi hoʻokahi ma luna o 55% ma 1550 nm, a ua loaʻa ka hopena post-pulse o 7%. Ma kēia kumu, ua hoʻokumu ke Kulanui o ʻEpekema a me ʻenehana o Kina i kahi ʻōnaehana liDAR me ka hoʻohana ʻana i ka fiber multi-mode i ka manawa like me ka InGaAs APD photodetector single-photon detector. Hōʻike ʻia nā mea hoʻokolohua ma ke Kiʻi (c) a me (d), a ʻike ʻia ka ʻike ʻana o nā ao he nui me ke kiʻekiʻe o 12 km me ka hoʻonā manawa o 1 s a me ka hoʻonā spatial o 15 m.